一种低噪声高实时性的短波红外图像增强方法与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种低噪声高实时性的短波红外图像增强方法。


背景技术：

2.为了使得一幅图像某些信息更加鲜明、突出，同时削弱或去除某些无用的信息，这样的加强特征措施被称为图像增强处理。该处理一方面可以改善视觉效果，另一方面也易于机器对图像进行分析。在医学成像、遥感成像以及人物摄影等领域，图像增强技术都有着广泛的应用。
3.短波红外图像具有可见光与红外热成像兼顾的图像特性，而传统的增强算法会导致短波红外图像的噪声增加，边缘相对不够锐利且算法硬件移植实时性不高等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种具备高实时性且易于硬件移植的低噪声高实时性的短波红外图像增强方法。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：所述的低噪声高实时性的短波红外图像增强方法，该方法包括以下步骤：
6.(1)对待增强的图像进行3
×
3卷积处理，形成3
×
3的像素矩阵，定义中心点像素为x
22
，定义其他8个点分别为x
11
、x
12
、x
13
、x
21
、x
23
、x
31
、x
32
、x
33
；
7.(2)计算除了中心点之外其他8个点像素的平均值avg；
8.(3)计算除了中心点之外其他8个点像素的q值；
9.(4)比较3
×
3的像素矩阵中心点像素x
22
的数值与步骤(2)中计算得到的avg数值的大小，若x
22
》avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x1_new
22
，其中若x
22
《avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x2_new
22
，其中，，其中，若x
22
＝avg，则保持不变；
10.(5)完成对x
22
的更新并显示于图像中。
11.进一步地，在步骤(2)中，平均值avg的计算公式为：
[0012][0013]
进一步地，在步骤(3)中，q值的计算公式为：
[0014][0015]
与现有技术相比，本方案具备的显著优点有：本方案中所采用的处理方法，能够实现区域内做方差统计，进而实现边缘的增强锐化，保证了图像增强算法的高效性，且运算过
程较为简单，满足了易于硬件移植的条件。
附图说明
[0016]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0017]
图1为本发明在实施例中的步骤流程图；
[0018]
图2和图3为另外两个实施例中原图以及增强后的示意图。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]
如图1所示，本发明所述的低噪声高实时性的短波红外图像增强方法，该方法包括以下步骤：
[0021]
(1)对待增强的图像进行3
×
3卷积处理，形成3
×
3的像素矩阵，定义中心点像素为x
22
，定义其他8个点分别为x
11
、x
12
、x
13
、x
21
、x
23
、x
31
、x
32
、x
33
；
[0022]
(2)计算除了中心点之外其他8个点像素的平均值avg，平均值avg的计算公式为：
[0023][0024]
(3)计算除了中心点之外其他8个点像素的q值，q值的计算公式为：
[0025][0026]
(4)比较3
×
3的像素矩阵中心点像素x
22
的数值与步骤(2)中计算得到的avg数值的大小，若x
22
》avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x1_new
22
，其中若x
22
《avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x2_new
22
，其中，，其中，若x
22
＝avg，则保持不变；
[0027]
(5)完成对x
22
的更新并显示于图像中。
[0028]
在上述技术方案中，q值在排除中心点后该3
×
3矩阵是否为平滑区域或是存在边缘或是过渡区域的一个权重值，该值越小则图像越平滑，该值越大则图像存在的边缘或是过渡信息越多。
[0029]
本方案整体可以概述为，计算中心像素点与周围8个领域点的绝对差值波动，该波动值为判断中心点是否为边缘点的有效判据，比如该值大于5则说明该波动点为有效的边缘点或者为图像卷积矩阵的过渡带，通过该值判断当前点与周围点的差异，通过公式放大该点与轴位置的差异后边缘就更为明显，值的大小也应根据硬件底噪决定。
[0030]
如图2、3所示，分别为原图以及采用本方案增强后的效果。
[0031]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡
在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种低噪声高实时性的短波红外图像增强方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对待增强的图像进行3
×
3卷积处理，形成3
×
3的像素矩阵，定义中心点像素为x
22
，定义其他8个点分别为x
11
、x
12
、x
13
、x
21
、x
23
、x
31
、x
32
、x
33
；(2)计算除了中心点之外其他8个点像素的平均值avg；(3)计算除了中心点之外其他8个点像素的q值；(4)比较3
×
3的像素矩阵中心点像素x
22
的数值与步骤(2)中计算得到的avg数值的大小，若x
22
＞avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x1_new
22
，其中若x
22
＜avg，则将3
×
3的像素矩阵中心点像素值x
22
更新为x2_new
22
，其中，，其中，若x
22
＝avg，则保持不变；(5)完成对x
22
的更新并显示于图像中。2.根据权利要求1所述的低噪声高实时性的短波红外图像增强方法，其特征在于，在步骤(2)中，平均值avg的计算公式为：3.根据权利要求1所述的低噪声高实时性的短波红外图像增强方法，其特征在于，在步骤(3)中，q值的计算公式为：

技术总结
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种低噪声高实时性的短波红外图像增强方法；在该方法中，首先需要对待增强的图像进行3*3卷积处理，随后计算除了中心点之外其他8个点像素的平均值以及Q值，最后对中心点像素值与平均值进行比较，并分别在大于平均以及小于平均值的状态下，对中心点像素值进行重新计算以及更新；本方案中所采用的处理方法，能够实现区域内做方差统计，进而实现边缘的增强锐化，保证了图像增强算法的高效性，且运算过程较为简单，满足了易于硬件移植的条件。满足了易于硬件移植的条件。满足了易于硬件移植的条件。


技术研发人员：魏兆超 刘威 朱强华
受保护的技术使用者：北京龙知远科技发展有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15